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JP2018128336A - Gyro sensor, electronic device, and moving object - Google Patents

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JP2018128336A
JP2018128336A JP2017021210A JP2017021210A JP2018128336A JP 2018128336 A JP2018128336 A JP 2018128336A JP 2017021210 A JP2017021210 A JP 2017021210A JP 2017021210 A JP2017021210 A JP 2017021210A JP 2018128336 A JP2018128336 A JP 2018128336A
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signal
fixed
drive
detection
movable
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JP2017021210A
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誠 古畑
Makoto Furuhata
誠 古畑
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】簡易な構成で、クアドラチャの影響を低減できるジャイロセンサーを提供する。【解決手段】第1駆動信号および前記第1駆動信号とは位相が180度異なる第2駆動信号を生成する第1信号生成部と、前記第1駆動信号および前記第2駆動信号に応じて振動し、角速度に応じて変位する可動検出部と、前記可動検出部に対向して配置されている固定検出部と、前記第1駆動信号または前記第2駆動信号と同じ位相の信号を生成して前記固定検出部に印加する第2信号生成部と、を含む、ジャイロセンサー。【選択図】図14A gyro sensor capable of reducing the influence of a quadrature with a simple configuration is provided. A first signal generation unit that generates a second drive signal that is 180 degrees out of phase with the first drive signal and the first drive signal, and vibrates according to the first drive signal and the second drive signal. And generating a signal having the same phase as the first drive signal or the second drive signal, a movable detector that is displaced according to the angular velocity, a fixed detector disposed opposite to the movable detector, and A gyro sensor comprising: a second signal generation unit applied to the fixed detection unit. [Selection] Figure 14

Description

本発明は、ジャイロセンサー、電子機器、および移動体に関する。   The present invention relates to a gyro sensor, an electronic device, and a moving object.

近年、シリコンMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を用いて角速度を検出するジャイロセンサーが開発されている。ジャイロセンサーは、例えば、デジタルスチルカメラ(DSC)の手振れ補正機能、自動車のナビゲーションシステム、ゲーム機のモーションセンシング機能などの用途に急速に広がりつつある。   In recent years, a gyro sensor that detects angular velocity using a silicon MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology has been developed. Gyro sensors are rapidly spreading to applications such as a camera shake correction function of a digital still camera (DSC), an automobile navigation system, and a motion sensing function of a game machine.

このようなジャイロセンサーでは、駆動振動に伴い検出振動が励起されてしまう場合がある(クアドラチャ(Quadrature))。   In such a gyro sensor, the detection vibration may be excited along with the driving vibration (quadture).

ジャイロセンサーにおいて、振動体の駆動振動は理想的には検出方向と垂直であり、角速度の入力がない限り振動体は検出方向には変位しない。しかしながら、製造プロセスにおいて生じる構造の非対称性等(例えば本来は正方形または長方形になるべき断面形状が平行四辺形等に形成される場合等)により、振動体が駆動振動する際に検出方向の変位成分が生じることがある(振動漏れ)。これをクアドラチャという。   In the gyro sensor, the driving vibration of the vibrating body is ideally perpendicular to the detection direction, and the vibrating body is not displaced in the detection direction unless an angular velocity is input. However, the displacement component in the detection direction when the vibrator vibrates due to the asymmetry of the structure that occurs in the manufacturing process (for example, when the cross-sectional shape that should originally be square or rectangular is formed into a parallelogram, etc.) May occur (vibration leakage). This is called quadrature.

また、ジャイロセンサーにおいて、振動体の駆動周波数と検出周波数とがわずかにずれている場合、振動体のクアドラチャによる振動は、共鳴現象により利得を得る(レゾナンスゲイン)。したがって、振動体のクアドラチャによる振動の振幅は大きくなり、その影響は無視できない。   Further, in the gyro sensor, when the driving frequency and the detection frequency of the vibrating body are slightly shifted, vibration due to the quadrature of the vibrating body obtains a gain due to a resonance phenomenon (resonance gain). Therefore, the amplitude of the vibration due to the quadrature of the vibrating body becomes large, and its influence cannot be ignored.

ここで、共鳴現象とは、振動体に対して外部から振動が与えられるときに、与えられる振動が振動体の共振周波数に近づくにつれて、振幅が急激に増大する現象をいう。この共鳴によって得られる利得を、レゾナンスゲインという。すなわち、振動体のクアドラチャによる振動は、駆動振動と共鳴して増幅される。   Here, the resonance phenomenon refers to a phenomenon in which, when a vibration is applied to the vibrating body from the outside, the amplitude rapidly increases as the applied vibration approaches the resonance frequency of the vibrating body. The gain obtained by this resonance is called resonance gain. That is, the vibration due to the quadrature of the vibrating body is amplified in resonance with the driving vibration.

例えば、特許文献1のジャイロセンサーでは、プルーフ・マスが検出電極の上方で前後に振動するときのプルーフ・マスの直交方向の運動(クアドラチャによる振動)を抑制するために、プルーフ・マスの直交方向の運動を静電的に補償する複数の直交方向ステアリング電圧部材を設けている。   For example, in the gyro sensor of Patent Document 1, in order to suppress the movement of the proof mass in the orthogonal direction (vibration due to quadrature) when the proof mass vibrates back and forth above the detection electrode, the orthogonal direction of the proof mass. A plurality of orthogonal steering voltage members are provided for electrostatically compensating for the movement of the motor.

特開2007−304099号公報JP 2007-304099 A

しかしながら、特許文献1のジャイロセンサーでは、複数の直交方向ステアリング電圧部材を設けなければならず、素子の構成が複雑化してしまうという問題がある。   However, in the gyro sensor of Patent Document 1, a plurality of orthogonal direction steering voltage members must be provided, and there is a problem that the configuration of the element becomes complicated.

本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、簡易な構成で、クアドラチャの影響を低減できるジャイロセンサーを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記ジャイロセンサーを含む電子機器および移動体を提供することにある。   An object of some aspects of the present invention is to provide a gyro sensor that can reduce the influence of quadrature with a simple configuration. Another object of some embodiments of the present invention is to provide an electronic device and a moving body including the gyro sensor.

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.

[適用例1]
本適用例に係るジャイロセンサーは、
第1駆動信号および前記第1駆動信号とは位相が180度異なる第2駆動信号を生成する第1信号生成部と、
前記第1駆動信号および前記第2駆動信号に応じて振動し、角速度に応じて変位する可動検出部と、
前記可動検出部に対向して配置されている固定検出部と、
前記第1駆動信号または前記第2駆動信号と同じ位相の信号を生成して前記固定検出部に印加する第2信号生成部と、
を含む。
[Application Example 1]
The gyro sensor according to this application example is
A first signal generation unit that generates a first drive signal and a second drive signal that is 180 degrees out of phase with the first drive signal;
A movable detector that vibrates in accordance with the first drive signal and the second drive signal and is displaced in accordance with an angular velocity;
A fixed detector disposed opposite to the movable detector;
A second signal generation unit that generates a signal having the same phase as the first drive signal or the second drive signal and applies the signal to the fixed detection unit;
including.

このようなジャイロセンサーでは、第2信号生成部が固定検出部に第1駆動信号または第2駆動信号と同じ位相の信号を印加することにより、可動検出部のクアドラチャによる振動を抑制できる。さらに、このようなジャイロセンサーでは、例えば可動検出部のクアドラチャによる振動を抑制するための電極などの部材を追加することなくクアドラチャによる振動を抑制できる。よって、このようなジャイロセンサーでは、簡易な構成で、クアドラチャの影響を低減できる。   In such a gyro sensor, the second signal generation unit can apply the first drive signal or a signal having the same phase as the second drive signal to the fixed detection unit, thereby suppressing vibration due to the quadrature of the movable detection unit. Furthermore, in such a gyro sensor, for example, vibration due to the quadrature can be suppressed without adding a member such as an electrode for suppressing vibration due to the quadrature of the movable detection unit. Therefore, such a gyro sensor can reduce the influence of the quadrature with a simple configuration.

[適用例2]
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第2信号生成部は、前記第1信号生成部から入力された前記第1駆動信号および前記第2駆動信号のうちのいずれかを選択する選択部を有していてもよい。
[Application Example 2]
In the gyro sensor according to this application example,
The second signal generation unit may include a selection unit that selects one of the first drive signal and the second drive signal input from the first signal generation unit.

このようなジャイロセンサーでは、可動検出部のクアドラチャによる振動のパターンに応じて、クアドラチャによる振動を抑制するための信号を生成することができる。   In such a gyro sensor, a signal for suppressing vibration due to the quadrature can be generated according to the vibration pattern due to the quadrature of the movable detection unit.

[適用例3]
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第2信号生成部は、
入力された前記第1駆動信号および前記第2駆動信号のうちのいずれかの電圧を調整する電圧調整部を有していてもよい。
[Application Example 3]
In the gyro sensor according to this application example,
The second signal generator is
You may have the voltage adjustment part which adjusts the voltage of either the said 1st drive signal and the said 2nd drive signal which were input.

このようなジャイロセンサーでは、第1駆動信号または第2駆動信号と同じ位相の信号であって、所望の大きさの振幅を有する信号を生成することができる。   In such a gyro sensor, a signal having the same phase as that of the first drive signal or the second drive signal and having a desired amplitude can be generated.

[適用例4]
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
基板と、
前記基板に固定された第1固定駆動電極および第2固定駆動電極と、
前記第1固定駆動電極と前記第2固定駆動電極との間に配置されている可動駆動電極と、
前記可動駆動電極が接続されている振動体と、
を含み、
前記振動体は、前記第1固定駆動電極に前記第1駆動信号が印加され、かつ、前記第2固定駆動電極に前記第2駆動信号が印加されることで振動し、
前記可動検出部は、前記振動体に接続されていてもよい。
[Application Example 4]
In the gyro sensor according to this application example,
A substrate,
A first fixed drive electrode and a second fixed drive electrode fixed to the substrate;
A movable drive electrode disposed between the first fixed drive electrode and the second fixed drive electrode;
A vibrating body to which the movable drive electrode is connected;
Including
The vibrating body vibrates when the first driving signal is applied to the first fixed driving electrode and the second driving signal is applied to the second fixed driving electrode,
The movable detection unit may be connected to the vibrating body.

このようなジャイロセンサーでは、可動検出部と固定検出部との間の容量変化に基づく信号から角速度を求めることができる。   In such a gyro sensor, an angular velocity can be obtained from a signal based on a change in capacitance between the movable detection unit and the fixed detection unit.

[適用例5]
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記可動検出部は、2つ設けられ、
前記固定検出部は、2つ設けられ、
2つの前記固定検出部のうちの一方の第1固定検出部は、2つの前記可動検出部のうちの一方の第1可動検出部に対向して配置され、
2つの前記固定検出部のうちの他方の第2固定検出部は、2つの前記可動検出部のうちの他方の第2可動検出部に対向して配置され、
前記第1可動検出部および前記第2可動検出部は、前記第1駆動信号および前記第2駆動信号に応じて互いに逆位相で振動してもよい。
[Application Example 5]
In the gyro sensor according to this application example,
Two movable detectors are provided,
Two fixed detection units are provided,
One first fixed detection part of the two fixed detection parts is arranged to face one first movable detection part of the two movable detection parts,
The other second fixed detector of the two fixed detectors is disposed opposite to the other second movable detector of the two movable detectors,
The first movable detection unit and the second movable detection unit may vibrate in mutually opposite phases according to the first drive signal and the second drive signal.

このようなジャイロセンサーでは、第1固定検出部からの検出信号と第2固定検出部からの検出信号とを差動増幅することができるため、コリオリ信号を精度よく検出できる。   In such a gyro sensor, the detection signal from the first fixed detection unit and the detection signal from the second fixed detection unit can be differentially amplified, so that the Coriolis signal can be detected with high accuracy.

[適用例6]
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第2信号生成部は、2つ設けられ、
2つの前記第2信号生成部のうちの一方は、前記第1駆動信号または前記第2駆動信号と同じ位相の信号を生成して前記第1固定検出部に印加し、
2つの前記第2信号生成部のうちの他方は、前記第1駆動信号または前記第2駆動信号と同じ位相の信号を生成して前記第2固定検出部に印加してもよい。
[Application Example 6]
In the gyro sensor according to this application example,
Two second signal generation units are provided,
One of the two second signal generation units generates a signal having the same phase as the first drive signal or the second drive signal and applies the signal to the first fixed detection unit,
The other of the two second signal generation units may generate a signal having the same phase as the first drive signal or the second drive signal and apply it to the second fixed detection unit.

このようなジャイロセンサーでは、2つの可動検出部を備えている場合であっても、簡易な構成で、クアドラチャの影響を低減できる。   Such a gyro sensor can reduce the influence of the quadrature with a simple configuration even when the two movable detection units are provided.

[適用例7]
本適用例に係る電子機器は、
上記のいずれかのジャイロセンサーを含む。
[Application Example 7]
The electronic device according to this application example is
Includes any of the above gyro sensors.

このような電子機器では、簡易な構成でクアドラチャの影響を低減できるジャイロセンサーを含むことができる。   Such an electronic device can include a gyro sensor that can reduce the influence of the quadrature with a simple configuration.

[適用例8]
本適用例に係る移動体は、
上記のいずれかのジャイロセンサーを含む。
[Application Example 8]
The mobile object according to this application example is
Includes any of the above gyro sensors.

このような移動体では、簡易な構成でクアドラチャの影響を低減できるジャイロセンサーを含むことができる。   Such a moving body can include a gyro sensor that can reduce the influence of the quadrature with a simple configuration.

センサーデバイスを模式的に示す平面図。The top view which shows a sensor device typically. センサーデバイスを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows a sensor device typically. センサーデバイスを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows a sensor device typically. 検出用フラップ板のクアドラチャによる振動の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the vibration by the quadrature of the flap plate for a detection. センサーデバイスの動作を説明するための図。The figure for demonstrating operation | movement of a sensor device. センサーデバイスの動作を説明するための図。The figure for demonstrating operation | movement of a sensor device. 検出用フラップ板のクアドラチャによる振動の様子を説明するための図。The figure for demonstrating the mode of the vibration by the quadrature of the flap plate for a detection. 検出用フラップ板のクアドラチャによる振動の様子を説明するための図。The figure for demonstrating the mode of the vibration by the quadrature of the flap plate for a detection. 検出用フラップ板のクアドラチャによる振動の様子を説明するための図。The figure for demonstrating the mode of the vibration by the quadrature of the flap plate for a detection. 固定検出電極に与えられる信号を示すグラフ。The graph which shows the signal given to a fixed detection electrode. 検出用フラップ板の振動の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the vibration of the flap plate for a detection. 検出用フラップ板の振動の様子を説明するための図。The figure for demonstrating the mode of a vibration of the flap plate for a detection. 検出用フラップ板の振動の様子を説明するための図。The figure for demonstrating the mode of a vibration of the flap plate for a detection. 本実施形態に係るジャイロセンサーの機能ブロック図。The functional block diagram of the gyro sensor which concerns on this embodiment. 本実施形態の変形例に係るジャイロセンサーの機能ブロック図。The functional block diagram of the gyro sensor which concerns on the modification of this embodiment. 本実施形態に係る電子機器の機能ブロック図。The functional block diagram of the electronic device which concerns on this embodiment. 電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を模式的に示す図。The figure which shows typically an example of the external appearance of the smart phone which is an example of an electronic device. 電子機器の一例である携帯機器の外観の一例を模式的に示す図。The figure which shows typically an example of the external appearance of the portable apparatus which is an example of an electronic device. 本実施形態の移動体の一例を模式的に示す上面図。The top view which shows typically an example of the moving body of this embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1. 第1実施形態
1.1. センサーデバイス
まず、本実施形態に係るジャイロセンサー100に含まれるセンサーデバイス1について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るジャイロセンサー100に含まれるセンサーデバイス1を模式的に示す平面図である。図2は、本実施形態に係るジャイロセンサー100に含まれるセンサーデバイス1を模式的に示す図1のII−II線断面図である。図3は、本実施形態に係るジャイロセンサー100に含まれるセンサーデバイス1を模式的に示す図1のIII−III線断面図である。なお、図1〜図3では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。
1. 1. First embodiment 1.1. Sensor Device First, the sensor device 1 included in the gyro sensor 100 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing a sensor device 1 included in the gyro sensor 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1 schematically showing the sensor device 1 included in the gyro sensor 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1 schematically showing the sensor device 1 included in the gyro sensor 100 according to the present embodiment. In FIGS. 1 to 3, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.

センサーデバイス1は、図1〜図3に示すように、基板10と、蓋体20と、機能素子102と、を含む。なお、便宜上、図1では、基板10および蓋体20を省略している。   As illustrated in FIGS. 1 to 3, the sensor device 1 includes a substrate 10, a lid 20, and a functional element 102. For convenience, the substrate 10 and the lid 20 are omitted in FIG.

基板10の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。基板10は、第1面12と、第1面12と反対方向を向く第2面14と、を有している。第1面12には、凹部16が設けられている。凹部16は、キャビティー2を構成している。凹部16の底面(凹部16を規定する基板10の面)17には、ポスト部18が設けられている。ポスト部18は、機能素子102を支持するための部材である。   The material of the substrate 10 is, for example, glass or silicon. The substrate 10 has a first surface 12 and a second surface 14 facing in the opposite direction to the first surface 12. A recess 16 is provided in the first surface 12. The recess 16 constitutes the cavity 2. A post portion 18 is provided on the bottom surface (surface of the substrate 10 defining the recess 16) 17 of the recess 16. The post portion 18 is a member for supporting the functional element 102.

蓋体20は、基板10上に(基板10の+Z軸方向側に)設けられている。蓋体20の材質は、例えば、シリコンである。蓋体20は、基板10の第1面12に接合されている。基板10と蓋体20とは、陽極接合によって接合されていてもよい。図示の例では、蓋体20に凹部が形成されており、該凹部は、キャビティー2を構成している。   The lid 20 is provided on the substrate 10 (on the + Z axis direction side of the substrate 10). The material of the lid 20 is, for example, silicon. The lid 20 is bonded to the first surface 12 of the substrate 10. The substrate 10 and the lid 20 may be joined by anodic bonding. In the illustrated example, a recess is formed in the lid 20, and the recess constitutes the cavity 2.

なお、基板10と蓋体20との接合方法は、特に限定されず、例えば、低融点ガラス(ガラスペースト)による接合でもよいし、半田による接合でもよい。または、基板10および蓋体20の各々の接合部分に金属薄膜(図示せず)を形成し、該金属薄膜同士を共晶接合させることにより、基板10と蓋体20とを接合させてもよい。   In addition, the joining method of the board | substrate 10 and the cover body 20 is not specifically limited, For example, joining by low melting glass (glass paste) may be sufficient and joining by solder may be sufficient. Alternatively, the substrate 10 and the lid 20 may be joined by forming a metal thin film (not shown) at each joint portion of the substrate 10 and the lid 20 and eutectically bonding the metal thin films to each other. .

機能素子102は、基板10の第1面12側に設けられている。機能素子102は、例
えば、陽極接合や直接接合によって、基板10に接合されている。機能素子102は、基板10と蓋体20とによって形成されるキャビティー2に収容されている。キャビティー2は、減圧状態であることが望ましい。これにより、機能素子102の振動が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
The functional element 102 is provided on the first surface 12 side of the substrate 10. The functional element 102 is bonded to the substrate 10 by, for example, anodic bonding or direct bonding. The functional element 102 is accommodated in the cavity 2 formed by the substrate 10 and the lid 20. The cavity 2 is desirably in a reduced pressure state. Thereby, it can suppress that the vibration of the functional element 102 attenuate | damps by air viscosity.

機能素子102は、2つの構造体112(第1構造体112a、第2構造体112b)を有している。2つの構造体112は、図1に示すように、Y軸に平行な仮想直線αに関して対称となるように、X軸方向に並んで設けられている。   The functional element 102 includes two structures 112 (a first structure 112a and a second structure 112b). As shown in FIG. 1, the two structures 112 are provided side by side in the X-axis direction so as to be symmetric with respect to a virtual straight line α parallel to the Y-axis.

構造体112は、固定部30と、駆動バネ部32と、振動体34と、可動駆動電極36と、固定駆動電極38(第1固定駆動電極)、固定駆動電極39(第2固定駆動電極)と、検出用フラップ板40と、梁部42と、可動検出電極44(可動検出部の一例)と、固定検出電極46(固定検出部の一例)と、を有している。駆動バネ部32、振動体34、可動駆動電極36、検出用フラップ板40、梁部42、および可動検出電極44は、基板10と離間している。   The structure 112 includes a fixed portion 30, a drive spring portion 32, a vibrating body 34, a movable drive electrode 36, a fixed drive electrode 38 (first fixed drive electrode), and a fixed drive electrode 39 (second fixed drive electrode). And a detection flap plate 40, a beam portion 42, a movable detection electrode 44 (an example of a movable detection portion), and a fixed detection electrode 46 (an example of a fixed detection portion). The drive spring portion 32, the vibrating body 34, the movable drive electrode 36, the detection flap plate 40, the beam portion 42, and the movable detection electrode 44 are separated from the substrate 10.

固定部30は、基板10に固定されている。固定部30は、例えば、陽極接合によって基板10の第1面12に接合されている。固定部30は、例えば、1つの構造体112に対して、4つ設けられている。図示の例では、構造体112a,112bは、第1構造体112aの+X軸方向側の固定部30と第2構造体112bの−X軸側の固定部30とを、共通の固定部としている。共通の固定部30は、例えば、ポスト部18上に設けられている。   The fixing unit 30 is fixed to the substrate 10. The fixing portion 30 is bonded to the first surface 12 of the substrate 10 by, for example, anodic bonding. For example, four fixing portions 30 are provided for one structure 112. In the illustrated example, the structures 112a and 112b use the + X-axis direction fixing portion 30 of the first structure 112a and the −X-axis side fixing portion 30 of the second structure 112b as a common fixing portion. . The common fixing part 30 is provided on the post part 18, for example.

駆動バネ部32は、固定部30と振動体34とを連結している。駆動バネ部32は、複数の梁部33によって構成されている。梁部33は、固定部30の数に対応して、複数設けられている。梁部33は、Y軸方向に往復しながらX軸方向に延出している。梁部33は(駆動バネ部32は)、振動体34の振動方向であるX軸方向に円滑に伸縮することができる。   The drive spring portion 32 connects the fixed portion 30 and the vibrating body 34. The drive spring portion 32 is configured by a plurality of beam portions 33. A plurality of beam portions 33 are provided corresponding to the number of fixed portions 30. The beam portion 33 extends in the X-axis direction while reciprocating in the Y-axis direction. The beam portion 33 (drive spring portion 32) can smoothly expand and contract in the X-axis direction, which is the vibration direction of the vibrating body 34.

振動体34は、例えば、平面視において、矩形の枠体である。振動体34のX軸方向の側面(例えばX軸に平行な垂線を持つ側面)は、駆動バネ部32と接続されている。振動体34は、可動駆動電極36および固定駆動電極38,39によって、X軸方向に振動することができる。振動体34には、可動駆動電極36、駆動バネ部32(梁部33)、および梁部42が接続されている。   The vibrating body 34 is, for example, a rectangular frame in plan view. A side surface of the vibrating body 34 in the X-axis direction (for example, a side surface having a perpendicular line parallel to the X-axis) is connected to the drive spring portion 32. The vibrating body 34 can vibrate in the X-axis direction by the movable drive electrode 36 and the fixed drive electrodes 38 and 39. A movable drive electrode 36, a drive spring portion 32 (beam portion 33), and a beam portion 42 are connected to the vibrating body 34.

可動駆動電極36は、振動体34に接続されている。図示の例では、可動駆動電極36は、1つの構造体112に対して4つ設けられ、2つの可動駆動電極36は、振動体34の+Y軸方向側に位置し、他の2つの可動駆動電極36は、振動体34の−Y軸方向側に位置している。可動駆動電極36は、図1に示すように、振動体34からY軸方向に延出している幹部と、該幹部からX軸方向に延出している複数の枝部と、を備えた櫛歯状の形状を有していてもよい。   The movable drive electrode 36 is connected to the vibrating body 34. In the illustrated example, four movable drive electrodes 36 are provided for one structure 112, and the two movable drive electrodes 36 are located on the + Y axis direction side of the vibrating body 34, and the other two movable drives. The electrode 36 is located on the −Y axis direction side of the vibrating body 34. As shown in FIG. 1, the movable drive electrode 36 has a comb tooth including a trunk portion extending from the vibrating body 34 in the Y-axis direction and a plurality of branch portions extending from the trunk portion in the X-axis direction. It may have a shape.

固定駆動電極38,39は、基板10に固定されている。固定駆動電極38,39は、例えば、陽極接合によって基板10の第1面12に接合されている。固定駆動電極38,39は、可動駆動電極36と対向して設けられ、固定駆動電極38,39間に可動駆動電極36が配置されている。図1に示すように、可動駆動電極36が櫛歯状の形状を有する場合、固定駆動電極38,39は、可動駆動電極36に対応した櫛歯状の形状を有していてもよい。可動駆動電極36および固定駆動電極38,39は、振動体34を振動させるための電極である。   The fixed drive electrodes 38 and 39 are fixed to the substrate 10. The fixed drive electrodes 38 and 39 are bonded to the first surface 12 of the substrate 10 by, for example, anodic bonding. The fixed drive electrodes 38 and 39 are provided to face the movable drive electrode 36, and the movable drive electrode 36 is disposed between the fixed drive electrodes 38 and 39. As shown in FIG. 1, when the movable drive electrode 36 has a comb-like shape, the fixed drive electrodes 38 and 39 may have a comb-like shape corresponding to the movable drive electrode 36. The movable drive electrode 36 and the fixed drive electrodes 38 and 39 are electrodes for vibrating the vibrating body 34.

検出用フラップ板40は、梁部42を介して、振動体34に接続されている(支持されている)。検出用フラップ板40のX軸方向の側面(例えばX軸に平行な垂線を持つ側面)は、梁部42と接続されている。検出用フラップ板40は、平面視において、枠状の振動体34の内側に設けられている。検出用フラップ板40は、板状の形状を有している。図示の例では、平面視において、検出用フラップ板40の形状は、矩形である。   The detection flap plate 40 is connected (supported) to the vibrating body 34 via the beam portion 42. A side surface in the X-axis direction (for example, a side surface having a perpendicular line parallel to the X-axis) of the detection flap plate 40 is connected to the beam portion 42. The detection flap plate 40 is provided inside the frame-shaped vibrating body 34 in plan view. The detection flap plate 40 has a plate shape. In the illustrated example, the shape of the detection flap plate 40 is rectangular in plan view.

梁部42は、振動体34と検出用フラップ板40とを連結している。図示の例では、梁部42は、1つの構造体112において、2つ設けられている。1つの構造体112において、2つの梁部42と、検出用フラップ板40の、2つの梁部42に挟まれた部分とは、回転軸部41を構成している。回転軸部41は、回転軸Qを有し、ねじり変形することができる。このねじり変形により、検出用フラップ板40をZ軸方向に変位させることができる。すなわち、検出用フラップ板40は、回転軸Qを有して(回転軸Qの一部を有して)Z軸方向に(基板10の厚さ方向に)変位可能である。図示の例では、回転軸Qは、X軸と平行である。   The beam portion 42 connects the vibrating body 34 and the detection flap plate 40. In the illustrated example, two beam portions 42 are provided in one structure 112. In one structure 112, the two beam portions 42 and the portion of the detection flap plate 40 sandwiched between the two beam portions 42 constitute a rotating shaft portion 41. The rotating shaft portion 41 has a rotating shaft Q and can be torsionally deformed. By this torsional deformation, the detection flap plate 40 can be displaced in the Z-axis direction. That is, the detection flap plate 40 has a rotation axis Q (has a part of the rotation axis Q) and can be displaced in the Z-axis direction (in the thickness direction of the substrate 10). In the illustrated example, the rotation axis Q is parallel to the X axis.

可動検出電極44は、検出用フラップ板40に設けられている。可動検出電極44は、検出用フラップ板40のうち、平面視において固定検出電極46と重なっている部分である。可動検出電極44は、固定検出電極46との間に静電容量を形成する。   The movable detection electrode 44 is provided on the detection flap plate 40. The movable detection electrode 44 is a portion of the detection flap plate 40 that overlaps the fixed detection electrode 46 in plan view. The movable detection electrode 44 forms a capacitance with the fixed detection electrode 46.

固定部30、駆動バネ部32、振動体34、可動駆動電極36、検出用フラップ板40、梁部42、および可動検出電極44は、一体に設けられている。固定部30、駆動バネ部32、振動体34、可動駆動電極36、固定駆動電極38,39、検出用フラップ板40、梁部42、および可動検出電極44の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。   The fixed portion 30, the drive spring portion 32, the vibrating body 34, the movable drive electrode 36, the detection flap plate 40, the beam portion 42, and the movable detection electrode 44 are integrally provided. The materials of the fixed portion 30, the drive spring portion 32, the vibrating body 34, the movable drive electrode 36, the fixed drive electrodes 38 and 39, the detection flap plate 40, the beam portion 42, and the movable detection electrode 44 are, for example, phosphorus, boron, etc. This is silicon imparted with conductivity by being doped with impurities.

固定検出電極46は、基板10に固定されている。固定検出電極46は、基板10に(凹部16の底面17に)設けられている。図示の例では、平面視において、固定検出電極46の形状は、矩形である。固定検出電極46は、検出用フラップ板40に対向して配置されている。固定検出電極46は、検出用フラップ板40との間に静電容量を形成するように配置されている。   The fixed detection electrode 46 is fixed to the substrate 10. The fixed detection electrode 46 is provided on the substrate 10 (on the bottom surface 17 of the recess 16). In the illustrated example, the shape of the fixed detection electrode 46 is a rectangle in plan view. The fixed detection electrode 46 is disposed to face the detection flap plate 40. The fixed detection electrode 46 is disposed so as to form a capacitance with the detection flap plate 40.

固定検出電極46の材質は、例えば、アルミニウム、金、ITO(Indium Tin Oxide)である。固定検出電極46としてITO等の透明電極材料を用いることにより、固定検出電極46上に存在する異物等を、基板10の第2面14側から、容易に視認することができる。   The material of the fixed detection electrode 46 is, for example, aluminum, gold, or ITO (Indium Tin Oxide). By using a transparent electrode material such as ITO as the fixed detection electrode 46, foreign matter or the like existing on the fixed detection electrode 46 can be easily visually recognized from the second surface 14 side of the substrate 10.

1.2. センサーデバイスの動作
次に、センサーデバイス1の動作について説明する。
1.2. Operation of Sensor Device Next, the operation of the sensor device 1 will be described.

可動駆動電極36と固定駆動電極38,39との間に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、可動駆動電極36と固定駆動電極38,39との間に静電力を発生させることができる。これにより、振動体34をX軸方向に振動させることができる。このとき、駆動バネ部32はX軸方向に伸縮する。   When a voltage is applied between the movable drive electrode 36 and the fixed drive electrodes 38 and 39 by a power source (not shown), an electrostatic force can be generated between the movable drive electrode 36 and the fixed drive electrodes 38 and 39. Thereby, the vibrating body 34 can be vibrated in the X-axis direction. At this time, the drive spring portion 32 expands and contracts in the X-axis direction.

具体的には、可動駆動電極36に、一定のバイアス電圧Vdcを与える。さらに、図示しない駆動配線を介して固定駆動電極38には第1駆動信号V1を印加する。また、図示しない駆動配線を介して固定駆動電極39には第2駆動信号V2を印加する。第1駆動信号V1および第2駆動信号V2は同じ周波数を持つ交流電圧であり、第2駆動信号V2は第1駆動信号V1と位相が180度異なっている。第1駆動信号V1と第2駆動信号V2は、例えば、同じ電位を基準とし、互いに振幅が等しい交流電圧である。   Specifically, a constant bias voltage Vdc is applied to the movable drive electrode 36. Further, the first drive signal V1 is applied to the fixed drive electrode 38 via a drive wiring (not shown). Further, the second drive signal V2 is applied to the fixed drive electrode 39 through a drive wiring (not shown). The first drive signal V1 and the second drive signal V2 are alternating voltages having the same frequency, and the second drive signal V2 is 180 degrees out of phase with the first drive signal V1. The first drive signal V1 and the second drive signal V2 are, for example, alternating voltages with the same potential and the same amplitude.

図1に示すように、第1構造体112aでは、固定駆動電極38は、可動駆動電極36の−X軸方向側に配置され、固定駆動電極39は、可動駆動電極36の+X軸方向側に配置されている。第2構造体112bでは、固定駆動電極38は、可動駆動電極36の+X軸方向側に配置され、固定駆動電極39は、可動駆動電極36の−X軸方向側に配置されている。そのため、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2によって、第1構造体112aの振動体34と第2構造体112bの振動体34とを、互いに逆位相(すなわち位相が180度ずれた状態)でかつ所定の周波数でX軸に沿って振動させることができる。   As shown in FIG. 1, in the first structure 112a, the fixed drive electrode 38 is arranged on the −X axis direction side of the movable drive electrode 36, and the fixed drive electrode 39 is on the + X axis direction side of the movable drive electrode 36. Has been placed. In the second structure 112b, the fixed drive electrode 38 is disposed on the + X axis direction side of the movable drive electrode 36, and the fixed drive electrode 39 is disposed on the −X axis direction side of the movable drive electrode 36. Therefore, the first driving signal V1 and the second driving signal V2 cause the vibrating body 34 of the first structure 112a and the vibrating body 34 of the second structure 112b to have opposite phases (that is, a state in which the phase is shifted by 180 degrees). And can be vibrated along the X-axis at a predetermined frequency.

このように、振動体34は、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2に応じてX軸方向に振動する。そのため、振動体34に接続されている可動検出電極44も、振動体34と同様に、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2に応じてX軸方向に振動する。具体的には、第1構造体112aの可動検出電極44(第1可動検出部の一例)と第2構造体112bの可動検出電極44(第2可動検出部の一例)とは、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2に応じて、互いに逆位相で振動する。   Thus, the vibrating body 34 vibrates in the X-axis direction according to the first drive signal V1 and the second drive signal V2. Therefore, the movable detection electrode 44 connected to the vibrating body 34 also vibrates in the X-axis direction according to the first drive signal V1 and the second drive signal V2, similarly to the vibrating body 34. Specifically, the movable detection electrode 44 (an example of the first movable detector) of the first structure 112a and the movable detection electrode 44 (an example of the second movable detector) of the second structure 112b are the first drive. In response to the signal V1 and the second drive signal V2, they vibrate in mutually opposite phases.

振動体34が上記の振動(駆動振動)を行っている状態で、センサーデバイス1にY軸まわりの角速度ωyが加わると、コリオリ力が働く。これにより、第1構造体112aの検出用フラップ板40と、第2構造体112bの検出用フラップ板40とは、Z軸方向に(Z軸に沿って)互いに反対方向に変位する。検出用フラップ板40は、コリオリ力を受けている間、この動作を繰り返す(検出振動)。   When an angular velocity ωy around the Y axis is applied to the sensor device 1 in a state where the vibrating body 34 performs the above vibration (drive vibration), a Coriolis force is exerted. As a result, the detection flap plate 40 of the first structure 112a and the detection flap plate 40 of the second structure 112b are displaced in the Z-axis direction (along the Z-axis) in opposite directions. The detection flap plate 40 repeats this operation while receiving Coriolis force (detection vibration).

検出用フラップ板40がZ軸方向に変位することにより、可動検出電極44と固定検出電極46との間の距離が変化する。そのため、可動検出電極44と固定検出電極46との間の静電容量が変化する。可動検出電極44と固定検出電極46との間の静電容量の変化量を検出することにより、Y軸まわりの角速度ωyを求めることができる。   As the detection flap plate 40 is displaced in the Z-axis direction, the distance between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46 changes. Therefore, the capacitance between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46 changes. By detecting the amount of change in capacitance between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46, the angular velocity ωy about the Y axis can be obtained.

センサーデバイス1では、可動検出電極44と固定検出電極46との間に電圧を印加することにより、可動検出電極44と固定検出電極46との間の静電容量の変化量を検出することができる。   In the sensor device 1, by applying a voltage between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46, the amount of change in capacitance between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46 can be detected. .

具体的には、可動検出電極44には、一定のバイアス電圧Vdcを与える。また、固定検出電極46には、グランド電圧(基準電圧)Vgnd、または定電位を与える。これにより、可動検出電極44と固定検出電極46との間の静電容量の変化量を検出することができる。   Specifically, a constant bias voltage Vdc is applied to the movable detection electrode 44. Further, a ground voltage (reference voltage) Vgnd or a constant potential is applied to the fixed detection electrode 46. As a result, the amount of change in capacitance between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46 can be detected.

また、固定検出電極46には、グランド電圧Vgndに加えて、補償信号Vcompが与えられる。   The fixed detection electrode 46 is supplied with a compensation signal Vcomp in addition to the ground voltage Vgnd.

固定検出電極46に与えられる補償信号Vcompは、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2と同じ周波数の交流電圧である。補償信号Vcompは、後述するように、検出用フラップ板40のクアドラチャによる2つの振動パターンに応じて、第1駆動信号V1と同じ位相の交流電圧である場合と、第2駆動信号V2と同じ位相の交流電圧である場合と、がある。固定検出電極46に補償信号Vcompを与えることにより、クアドラチャの影響を低減できる。以下、補償信号Vcompについて説明する。   The compensation signal Vcomp supplied to the fixed detection electrode 46 is an AC voltage having the same frequency as the first drive signal V1 and the second drive signal V2. As will be described later, the compensation signal Vcomp is an AC voltage having the same phase as that of the first drive signal V1 and the same phase as that of the second drive signal V2, depending on two vibration patterns by the quadrature of the detection flap plate 40. There are cases where the AC voltage is. By providing the compensation signal Vcomp to the fixed detection electrode 46, the influence of the quadrature can be reduced. Hereinafter, the compensation signal Vcomp will be described.

まず、固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられていない場合の第1構造体112aの検出用フラップ板40の動作について説明する。なお、以下では、センサーデバイス1に角速度が加わっていないものとする。   First, the operation of the detection flap plate 40 of the first structure 112a when the compensation signal Vcomp is not applied to the fixed detection electrode 46 will be described. In the following, it is assumed that no angular velocity is applied to the sensor device 1.

図4は、固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられていない場合の、第1構造体112aの検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動(検出用フラップ板40の自由端のZ軸方向の変位d)の一例を示すグラフである。   FIG. 4 shows the vibration caused by the quadrature of the detection flap plate 40 of the first structure 112a (displacement in the Z-axis direction of the free end of the detection flap plate 40) when the compensation signal Vcomp is not applied to the fixed detection electrode 46. It is a graph which shows an example of d).

図5および図6は、センサーデバイス1の動作を説明するための図である。なお、図5は時刻t1でのセンサーデバイス1の動作の様子し、図6は時刻t3でのセンサーデバイス1の動作の様子を示している。   5 and 6 are diagrams for explaining the operation of the sensor device 1. 5 shows the operation of the sensor device 1 at time t1, and FIG. 6 shows the operation of the sensor device 1 at time t3.

図7〜図9は、固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられていない場合の、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動の様子を説明するための図である。なお、図7は時刻t1での検出用フラップ板40の状態を示し、図8は時刻t2での検出用フラップ板40の状態を示し、図9は時刻t3での検出用フラップ板40の状態を示している。   FIGS. 7 to 9 are diagrams for explaining the state of vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 when the compensation signal Vcomp is not applied to the fixed detection electrode 46. 7 shows the state of the detection flap plate 40 at time t1, FIG. 8 shows the state of the detection flap plate 40 at time t2, and FIG. 9 shows the state of the detection flap plate 40 at time t3. Is shown.

時刻t1において、固定駆動電極38に第1駆動信号V1=V1t1が印加され、固定駆動電極39に第2駆動信号V2=V2t1が印加される(ただしV1t1<V2t1)。これにより、図5に示すように、第1構造体112aの振動体34は−X軸方向に移動し、第2構造体112bの振動体34は+X軸方向に移動する。このとき、第1構造体112aの検出用フラップ板40は、図7に示すように、クアドラチャによりZ軸方向に−dquad−d0だけ変位する。 At time t1, the first drive signal V1 = V1 t1 is applied to the fixed drive electrode 38, and the second drive signal V2 = V2 t1 is applied to the fixed drive electrode 39 (where V1 t1 <V2 t1 ). Thereby, as shown in FIG. 5, the vibrating body 34 of the first structure 112a moves in the −X axis direction, and the vibrating body 34 of the second structure 112b moves in the + X axis direction. At this time, the detection flap plate 40 of the first structure 112a is displaced by −dquad−d0 in the Z-axis direction by the quadrature as shown in FIG.

なお、変位d=dquadは、検出用フラップ板40のクアドラチャによるZ軸方向の変位(振幅)の大きさである。また、変位d=d0は、検出用フラップ板40の初期状態(クアドラチャによる振動が励起されていない状態)のZ軸方向の変位の大きさである。すなわち、変位d=d0は、図8に示す時刻t2における検出用フラップ板40のZ軸方向の変位の大きさである。   The displacement d = dquad is the magnitude of the displacement (amplitude) in the Z-axis direction due to the quadrature of the detection flap plate 40. Further, the displacement d = d0 is the magnitude of the displacement in the Z-axis direction in the initial state of the detection flap plate 40 (a state in which vibration due to the quadrature is not excited). That is, the displacement d = d0 is the magnitude of the displacement in the Z-axis direction of the detection flap plate 40 at time t2 shown in FIG.

時刻t3において、固定駆動電極38に第1駆動信号V1=V1t3が印加され、固定駆動電極39に第2駆動信号V2=V2t3が印加される(ただしV1t3>V2t3)。これにより、図6に示すように、第1構造体112aの振動体34は+X軸方向に移動し、第2構造体112bの振動体34は−X軸方向に移動する。このとき、第1構造体112aの検出用フラップ板40は、図9に示すように、クアドラチャによりZ軸方向にdquad−d0だけ変位する。 At time t3, the first drive signal V1 = V1 t3 is applied to the fixed drive electrode 38, and the second drive signal V2 = V2 t3 is applied to the fixed drive electrode 39 (where V1 t3 > V2 t3 ). Thereby, as shown in FIG. 6, the vibrating body 34 of the first structure 112a moves in the + X-axis direction, and the vibrating body 34 of the second structure 112b moves in the −X-axis direction. At this time, as shown in FIG. 9, the detection flap plate 40 of the first structure 112a is displaced by dquad-d0 in the Z-axis direction by the quadrature.

次に、固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられた場合の第1構造体112aの検出用フラップ板40の動作について説明する。   Next, the operation of the detection flap plate 40 of the first structure 112a when the compensation signal Vcomp is supplied to the fixed detection electrode 46 will be described.

図10は、第1構造体112aの固定検出電極46に与えられる電圧Vgnd+Vcompと、可動検出電極44と固定検出電極46との間に与えられる電圧Vdc−(Vgnd+Vcomp)と、を示すグラフである。図11は、第1構造体112aの固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられた場合の、第1構造体112aの検出用フラップ板40の振動の一例を示すグラフである。図12および図13は、固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられた場合の、検出用フラップ板40の振動の様子を説明するための図である。なお、図12は時刻t1での検出用フラップ板40の状態を示し、図13は時刻t3での検出用フラップ板40の状態を示している。   FIG. 10 is a graph showing a voltage Vgnd + Vcomp applied to the fixed detection electrode 46 of the first structure 112a and a voltage Vdc− (Vgnd + Vcomp) applied between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46. FIG. 11 is a graph showing an example of the vibration of the detection flap plate 40 of the first structure 112a when the compensation signal Vcomp is given to the fixed detection electrode 46 of the first structure 112a. FIG. 12 and FIG. 13 are diagrams for explaining how the detection flap plate 40 vibrates when the compensation signal Vcomp is applied to the fixed detection electrode 46. FIG. 12 shows the state of the detection flap plate 40 at time t1, and FIG. 13 shows the state of the detection flap plate 40 at time t3.

図10に示す例では、補償信号Vcompは、第2駆動信号V2と同じ位相の交流電圧である。固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられることにより、可動検出電極44と固定検出電極46との間には、電圧Vdc−(Vgnd+Vcomp)が与えられる。   In the example shown in FIG. 10, the compensation signal Vcomp is an AC voltage having the same phase as that of the second drive signal V2. By applying the compensation signal Vcomp to the fixed detection electrode 46, a voltage Vdc− (Vgnd + Vcomp) is applied between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46.

時刻t1において、図5に示すように、第1構造体112aの振動体34は−X軸方向に移動し、第2構造体112bの振動体34は+X軸方向に移動する。このとき、第1構造体112aの検出用フラップ板40は、図12に示すように、Z軸方向に−dquad−d0+dcompだけ変位する。すなわち、検出用フラップ板40のクアドラチャによるZ軸方向の変位(振幅)が+dcomp(ただしdcomp>0)だけ抑制される。これは、時刻t1において、可動検出電極44と固定検出電極46との間に与えられる電圧Vdc−(Vgnd+Vcomp)が、補償信号Vcompが与えられていない場合の電圧Vdc−Vgndよりも小さくなるためである。すなわち、固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられることにより、時刻t1において、補償信号Vcompが与えられていない場合と比べて、可動検出電極44と固定検出電極46との間に働く静電力(静電引力)が小さくなるためである。   At time t1, as shown in FIG. 5, the vibrating body 34 of the first structure 112a moves in the −X axis direction, and the vibrating body 34 of the second structure 112b moves in the + X axis direction. At this time, the detection flap plate 40 of the first structure 112a is displaced by −dquad−d0 + dcomp in the Z-axis direction as shown in FIG. That is, the displacement (amplitude) in the Z-axis direction due to the quadrature of the detection flap plate 40 is suppressed by + dcomp (where dcomp> 0). This is because the voltage Vdc− (Vgnd + Vcomp) applied between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46 becomes smaller than the voltage Vdc−Vgnd when the compensation signal Vcomp is not applied at time t1. is there. That is, when the compensation signal Vcomp is supplied to the fixed detection electrode 46, the electrostatic force (the electrostatic force acting between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46 compared with the case where the compensation signal Vcomp is not supplied at the time t1 ( This is because the electrostatic attractive force is small.

時刻t3において、図6に示すように、第1構造体112aの振動体34は+X軸方向に移動し、第2構造体112bの振動体34は−X軸方向に移動する。このとき、第1構造体112aの検出用フラップ板40は、図13に示すように、Z軸方向にdquad−d0−dcompだけ変位する。すなわち、検出用フラップ板40のクアドラチャによるZ軸方向の変位が−dcompだけ抑制される。これは、時刻t3において、可動検出電極44と固定検出電極46との間に与えられる電圧Vdc−(Vgnd+Vcomp)が、補償信号Vcompが与えられていない場合の電圧Vdc−Vgndよりも大きくなるためである。すなわち、固定検出電極46に補償信号Vcompが与えられることにより、時刻t3において、補償信号Vcompが与えられていない場合と比べて、可動検出電極44と固定検出電極46との間に働く静電力(静電引力)が大きくなるためである。   At time t3, as shown in FIG. 6, the vibrating body 34 of the first structure 112a moves in the + X axis direction, and the vibrating body 34 of the second structure 112b moves in the −X axis direction. At this time, the detection flap plate 40 of the first structure 112a is displaced by dquad-d0-dcomp in the Z-axis direction as shown in FIG. That is, the displacement in the Z-axis direction due to the quadrature of the detection flap plate 40 is suppressed by −dcomp. This is because the voltage Vdc− (Vgnd + Vcomp) applied between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46 becomes larger than the voltage Vdc−Vgnd when the compensation signal Vcomp is not applied at time t3. is there. That is, when the compensation signal Vcomp is applied to the fixed detection electrode 46, the electrostatic force acting between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46 is compared with the case where the compensation signal Vcomp is not applied at time t3 ( This is because the electrostatic attractive force is increased.

したがって、固定検出電極46に第2駆動信号V2と同じ位相の補償信号Vcompを与えることにより、図11に示すように、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動を抑制できる。このように、固定検出電極46に、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動(図4参照)とは逆位相の駆動信号と同じ位相の補償信号Vcomp(図10参照)を与えることにより、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動を抑制できる。   Therefore, by applying the compensation signal Vcomp having the same phase as the second drive signal V2 to the fixed detection electrode 46, the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 can be suppressed as shown in FIG. As described above, the fixed detection electrode 46 is supplied with the compensation signal Vcomp (see FIG. 10) having the same phase as the drive signal having the opposite phase to the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 (see FIG. 4). The vibration due to the quadrature of the flap plate 40 can be suppressed.

センサーデバイス1では、検出用フラップ板40の共振周波数(検出周波数)と振動体34の共振周波数(駆動周波数)とは、わずかにずれている。そのため、固定検出電極46に第2駆動信号V2と同じ周波数(すなわち駆動周波数と同じ周波数)の補償信号Vcompを与えると、共鳴現象により静電力はレゾナンスゲイン倍される。したがって、小さな補償信号Vcompで検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動を抑制できる。   In the sensor device 1, the resonance frequency (detection frequency) of the detection flap plate 40 and the resonance frequency (drive frequency) of the vibrating body 34 are slightly shifted. Therefore, when the compensation signal Vcomp having the same frequency as the second drive signal V2 (that is, the same frequency as the drive frequency) is given to the fixed detection electrode 46, the electrostatic force is multiplied by the resonance gain by the resonance phenomenon. Therefore, vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 can be suppressed with a small compensation signal Vcomp.

なお、共鳴現象とは、検出用フラップ板40に対して、外部から振動が与えられるときに、与えられる振動が検出用フラップ板40の共振周波数に近づくにつれて、検出用フラップ板40の振動の振幅が急激に増大する現象をいう。この共鳴によって得られる利得を、レゾナンスゲインと呼ぶ。本実施形態では、この共鳴現象を利用することにより、共鳴現象を利用しない場合と比べて、補償信号Vcompの大きさ(電圧振幅)を小さくできる。   The resonance phenomenon is the amplitude of the vibration of the detection flap plate 40 as the applied vibration approaches the resonance frequency of the detection flap plate 40 when vibration is applied to the detection flap plate 40 from the outside. Refers to a phenomenon in which the value increases rapidly. A gain obtained by this resonance is called a resonance gain. In this embodiment, by using this resonance phenomenon, the magnitude (voltage amplitude) of the compensation signal Vcomp can be reduced as compared with the case where the resonance phenomenon is not used.

固定検出電極46から出力される検出信号(交流電流)は、センサーデバイス1に働くコリオリ力に基づく角速度成分であるコリオリ信号と、センサーデバイス1の駆動振動に基づく自己振動成分(クアドラチャ)に基づくクアドラチャ信号(漏れ信号)と、を含む。固定検出電極46から出力される検出信号に含まれるクアドラチャ信号とコリオリ信号とは位相が90度ずれている。そのため、コリオリ信号を検出するときには、可動検出電
極44と固定検出電極46との間には、Veff=Vdc−Vgnd(図10参照)が与えられた状態となる。したがって、固定検出電極46に補償信号Vcompを与えても、角速度の検出に与える影響は小さい。また、例えば、固定検出電極46から出力される検出信号から、補償信号Vcompによる信号を取り除くことも容易である。
The detection signal (alternating current) output from the fixed detection electrode 46 is a quadrature based on a Coriolis signal that is an angular velocity component based on the Coriolis force acting on the sensor device 1 and a self-vibration component (quadrature) based on the driving vibration of the sensor device 1. Signal (leakage signal). The quadrature signal and the Coriolis signal included in the detection signal output from the fixed detection electrode 46 are 90 degrees out of phase. Therefore, when detecting the Coriolis signal, Veff = Vdc−Vgnd (see FIG. 10) is applied between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46. Therefore, even if the compensation signal Vcomp is given to the fixed detection electrode 46, the influence on the detection of the angular velocity is small. Further, for example, it is easy to remove the signal based on the compensation signal Vcomp from the detection signal output from the fixed detection electrode 46.

上記では、第1構造体112aの振動体34が−X軸方向に移動した場合に検出用フラップ板40が−Z軸方向に変位し、振動体34が+X軸方向に移動した場合に検出用フラップ板40が+Z軸方向に変位する場合(第1の振動パターン)について説明した。なお、検出用フラップ板40は、クアドラチャにより、この逆の動きをする場合もある。すなわち、第1構造体112aの振動体34が−X軸方向に移動した場合に検出用フラップ板40が+Z軸方向に変位し、振動体34が+X軸方向に移動した場合に検出用フラップ板40が−Z軸方向に変位する場合(第2の振動パターン)がある。これは、製造プロセスにおけるセンサーデバイス1の構造の非対称性は一様でなく、素子ごとにその構造の非対称性が異なるためである。   In the above description, when the vibrating body 34 of the first structure 112a moves in the −X axis direction, the detection flap plate 40 is displaced in the −Z axis direction, and when the vibrating body 34 moves in the + X axis direction, the detection is performed. The case where the flap plate 40 is displaced in the + Z-axis direction (first vibration pattern) has been described. Note that the detection flap plate 40 may move in the opposite direction due to a quadrature. That is, when the vibrating body 34 of the first structure 112a moves in the −X axis direction, the detection flap plate 40 is displaced in the + Z axis direction, and when the vibrating body 34 moves in the + X axis direction, the detection flap plate There is a case in which 40 is displaced in the −Z-axis direction (second vibration pattern). This is because the asymmetry of the structure of the sensor device 1 in the manufacturing process is not uniform, and the asymmetry of the structure differs for each element.

第1構造体112aの検出用フラップ板40がクアドラチャにより第2の振動パターンで振動する場合、第1構造体112aの固定検出電極46に与えられる補償信号Vcompは、第1駆動信号V1と同じ位相の交流電圧である。   When the detection flap plate 40 of the first structure 112a vibrates in the second vibration pattern due to the quadrature, the compensation signal Vcomp applied to the fixed detection electrode 46 of the first structure 112a has the same phase as the first drive signal V1. AC voltage.

また、上記では、第1構造体112aの固定検出電極46に与えられる補償信号Vcompについて説明したが、第2構造体112bの固定検出電極46についても同様に補償信号Vcompが与えられる。これにより、第2構造体112bの検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動を抑制できる。   In the above description, the compensation signal Vcomp applied to the fixed detection electrode 46 of the first structure 112a has been described. However, the compensation signal Vcomp is also applied to the fixed detection electrode 46 of the second structure 112b. Thereby, the vibration by the quadrature of the flap plate 40 for detection of the 2nd structure 112b can be suppressed.

例えば、第2構造体112bの振動体34が+X軸方向に移動した場合に検出用フラップ板40が−Z軸方向に変位し、第2構造体112bの振動体34が−X軸方向に移動した場合に検出用フラップ板40が+Z軸方向に変位する場合、第2構造体112bの固定検出電極46に与えられる補償信号Vcompは、第2駆動信号V2と同じ位相の交流電圧である。   For example, when the vibrating body 34 of the second structure 112b moves in the + X-axis direction, the detection flap plate 40 is displaced in the −Z-axis direction, and the vibrating body 34 of the second structure 112b moves in the −X-axis direction. In this case, when the detection flap plate 40 is displaced in the + Z-axis direction, the compensation signal Vcomp applied to the fixed detection electrode 46 of the second structure 112b is an AC voltage having the same phase as the second drive signal V2.

また、第2構造体112bの振動体34が+X軸方向に移動した場合に検出用フラップ板40が+Z軸方向に変位し、第2構造体112bの振動体34が−X軸方向に移動した場合に検出用フラップ板40が−Z軸方向に変位する場合、第2構造体112bの固定検出電極46に与えられる補償信号Vcompは、第1駆動信号V1と同じ位相の交流電圧である。   When the vibrating body 34 of the second structure 112b moves in the + X-axis direction, the detection flap plate 40 is displaced in the + Z-axis direction, and the vibrating body 34 of the second structure 112b moves in the -X-axis direction. In this case, when the detection flap plate 40 is displaced in the −Z-axis direction, the compensation signal Vcomp applied to the fixed detection electrode 46 of the second structure 112b is an AC voltage having the same phase as the first drive signal V1.

1.3. センサーデバイスの製造方法
次に、センサーデバイス1の製造方法について説明する。
1.3. Next, a method for manufacturing the sensor device 1 will be described.

まず、ガラス基板を準備し、当該ガラス基板をパターニングして凹部16およびポスト部18を形成して基板10を形成する。   First, a glass substrate is prepared, the said glass substrate is patterned, the recessed part 16 and the post part 18 are formed, and the board | substrate 10 is formed.

次に、凹部16の底面17に固定検出電極46を形成する。次に、基板10の第1面12に、陽極接合によりシリコン基板を接合し、当該シリコン基板を研削して薄膜化した後、所定の形状にパターニングして、機能素子102を形成する。以上の工程により、固定部30、駆動バネ部32、振動体34、可動駆動電極36、固定駆動電極38,39、検出用フラップ板40、梁部42、可動検出電極44、および固定検出電極46を有する機能素子102を形成することができる。   Next, the fixed detection electrode 46 is formed on the bottom surface 17 of the recess 16. Next, a silicon substrate is bonded to the first surface 12 of the substrate 10 by anodic bonding, and the silicon substrate is ground and thinned, and then patterned into a predetermined shape to form the functional element 102. Through the above steps, the fixed portion 30, the drive spring portion 32, the vibrating body 34, the movable drive electrode 36, the fixed drive electrodes 38 and 39, the detection flap plate 40, the beam portion 42, the movable detection electrode 44, and the fixed detection electrode 46. Can be formed.

次に、基板10と蓋体20とを接合(例えば陽極接合)して、基板10と蓋体20とに
よって形成されるキャビティー2に、機能素子102を収容する。
Next, the substrate 10 and the lid 20 are bonded (for example, anodic bonding), and the functional element 102 is accommodated in the cavity 2 formed by the substrate 10 and the lid 20.

以上の工程により、センサーデバイス1を製造することができる。   Through the above steps, the sensor device 1 can be manufactured.

1.4. ジャイロセンサーの構成
次に、ジャイロセンサー100の構成について、図面を参照しながら説明する。図14は、ジャイロセンサー100の機能ブロック図である。
1.4. Next, the configuration of the gyro sensor 100 will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a functional block diagram of the gyro sensor 100.

ジャイロセンサー100は、上記のセンサーデバイス1と、駆動回路110(第1信号生成部の一例)と、検出回路120と、バイアス電圧印加部130と、補償信号生成回路140A,140B(第2信号生成部の一例)と、を含んで構成されている。   The gyro sensor 100 includes the sensor device 1 described above, a drive circuit 110 (an example of a first signal generation unit), a detection circuit 120, a bias voltage application unit 130, and compensation signal generation circuits 140A and 140B (second signal generation). An example of a unit).

駆動回路110は、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2を生成し、固定駆動電極38に第1駆動信号V1を出力し、固定駆動電極39に第2駆動信号V2を出力する。駆動回路110は、例えば、振動体34の振動状態を検出するモニター電極(図示せず)からの信号に基づいて駆動信号V1,V2を生成し、固定駆動電極38,39に駆動信号V1,V2を出力してもよい。駆動回路110は、駆動信号V1,V2を出力してセンサーデバイス1を駆動し、センサーデバイス1からのフィードバック信号を受けてセンサーデバイス1を励振させてもよい。   The drive circuit 110 generates a first drive signal V1 and a second drive signal V2, outputs the first drive signal V1 to the fixed drive electrode 38, and outputs the second drive signal V2 to the fixed drive electrode 39. For example, the drive circuit 110 generates drive signals V1 and V2 based on signals from monitor electrodes (not shown) that detect the vibration state of the vibrating body 34, and supplies the drive signals V1 and V2 to the fixed drive electrodes 38 and 39. May be output. The drive circuit 110 may output the drive signals V1 and V2 to drive the sensor device 1, and may receive the feedback signal from the sensor device 1 to excite the sensor device 1.

検出回路120は、増幅回路122と、同期検波回路124と、フィルター回路126と、増幅回路128と、を含んで構成されている。   The detection circuit 120 includes an amplification circuit 122, a synchronous detection circuit 124, a filter circuit 126, and an amplification circuit 128.

第1構造体112aの固定検出電極46(「固定検出電極46A」ともいう)から出力される検出信号および第2構造体112bの固定検出電極46(「固定検出電極46B」ともいう)から出力される検出信号は、コリオリ信号とクアドラチャ信号とを含む。検出回路120は、固定検出電極46A,46Bから出力される信号からコリオリ信号を抽出する。   A detection signal output from the fixed detection electrode 46 (also referred to as “fixed detection electrode 46A”) of the first structure 112a and a fixed detection electrode 46 (also referred to as “fixed detection electrode 46B”) of the second structure 112b. The detection signal includes a Coriolis signal and a quadrature signal. The detection circuit 120 extracts a Coriolis signal from signals output from the fixed detection electrodes 46A and 46B.

センサーデバイス1の振動体34が振動すると、容量変化に基づく電流が固定検出電極46A,46Bから出力され、増幅回路122に入力される。増幅回路122は、固定検出電極46A,46Bから出力された容量変化に基づく電流を電圧に変換して増幅し、交流電圧信号として同期検波回路124に出力する。増幅回路122は、例えば、Q/V変換器(チャージアンプ)を含んで構成されている。   When the vibrating body 34 of the sensor device 1 vibrates, a current based on the capacitance change is output from the fixed detection electrodes 46 </ b> A and 46 </ b> B and input to the amplifier circuit 122. The amplifier circuit 122 converts and amplifies the current based on the capacitance change output from the fixed detection electrodes 46A and 46B into a voltage, and outputs the voltage to the synchronous detection circuit 124 as an AC voltage signal. The amplifier circuit 122 includes, for example, a Q / V converter (charge amplifier).

同期検波回路124は、例えば、固定検出電極46A,46Bからの信号を、上述したモニター電極(図示せず)からの信号に基づいて同期検波してコリオリ信号を抽出する。同期検波回路124で抽出されたコリオリ信号は、フィルター回路126に入力される。   For example, the synchronous detection circuit 124 extracts a Coriolis signal by synchronously detecting signals from the fixed detection electrodes 46A and 46B based on a signal from the monitor electrode (not shown) described above. The Coriolis signal extracted by the synchronous detection circuit 124 is input to the filter circuit 126.

フィルター回路126は、コリオリ信号から高周波成分を除去して直流電圧信号に変換するローパスフィルターで構成されている。フィルター回路126は、出力信号を増幅回路128に出力する。   The filter circuit 126 is composed of a low-pass filter that removes a high-frequency component from the Coriolis signal and converts it to a DC voltage signal. The filter circuit 126 outputs the output signal to the amplifier circuit 128.

増幅回路128は、入力される信号を増幅して、角速度に基づく電圧信号を出力する。   The amplifier circuit 128 amplifies the input signal and outputs a voltage signal based on the angular velocity.

バイアス電圧印加部130は、振動体34にバイアス電圧Vdcを印加する。バイアス電圧印加部130は、固定部30を介して振動体34にバイアス電圧Vdcを印加する。振動体34は、可動駆動電極36および可動検出電極44(検出用フラップ板40)と一体構造であるため、可動駆動電極36および可動検出電極44にもバイアス電圧Vdcが印加される。   The bias voltage application unit 130 applies the bias voltage Vdc to the vibrating body 34. The bias voltage application unit 130 applies the bias voltage Vdc to the vibrating body 34 via the fixed unit 30. Since the vibrating body 34 is integrated with the movable drive electrode 36 and the movable detection electrode 44 (detection flap plate 40), the bias voltage Vdc is also applied to the movable drive electrode 36 and the movable detection electrode 44.

補償信号生成回路140Aは、第1駆動信号V1または第2駆動信号V2と同じ位相の信号(補償信号Vcomp)を生成して、固定検出電極46Aに印加する。補償信号生成回路140Aは、選択回路142(選択部の一例)と、電圧調整回路144(電圧調整部の一例)と、を含んで構成されている。   The compensation signal generation circuit 140A generates a signal (compensation signal Vcomp) having the same phase as the first drive signal V1 or the second drive signal V2, and applies it to the fixed detection electrode 46A. The compensation signal generation circuit 140A includes a selection circuit 142 (an example of a selection unit) and a voltage adjustment circuit 144 (an example of a voltage adjustment unit).

選択回路142は、駆動回路110から入力された第1駆動信号V1および第2駆動信号V2のうちのいずれかを選択する。   The selection circuit 142 selects one of the first drive signal V1 and the second drive signal V2 input from the drive circuit 110.

上述したように、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動は、2つの振動パターンある。そして、補償信号Vcompは、この2つの振動パターンに応じて、第1駆動信号V1と同じ位相であるか、第2駆動信号V2と同じ位相であるかが決まる。   As described above, the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 has two vibration patterns. The compensation signal Vcomp is determined according to the two vibration patterns as to whether it has the same phase as the first drive signal V1 or the same phase as the second drive signal V2.

例えば、あらかじめ検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動がどちらの振動パターンであるかを検査することで、補償信号Vcompの位相を第1駆動信号V1の位相と同じにするのか、それとも第2駆動信号V2の位相と同じにするのかを決定できる。この検査の結果に基づいて、選択回路142は、駆動回路110から入力された第1駆動信号V1および第2駆動信号V2のうちのいずれかを選択した状態に制御される。   For example, whether the phase of the compensation signal Vcomp is the same as the phase of the first drive signal V1 by inspecting in advance which vibration pattern is caused by the quadrature vibration of the detection flap plate 40 or the second drive signal It can be determined whether the phase is the same as that of V2. Based on the result of this inspection, the selection circuit 142 is controlled to be in a state where one of the first drive signal V1 and the second drive signal V2 input from the drive circuit 110 is selected.

電圧調整回路144は、選択回路142から入力された第1駆動信号V1および第2駆動信号V2のうちのいずれかの電圧を調整して第1駆動信号V1または第2駆動信号V2と同じ位相の信号(補償信号Vcomp)を生成する。以下、選択回路142で第1駆動信号V1が選択された場合について説明する。   The voltage adjustment circuit 144 adjusts the voltage of the first drive signal V1 or the second drive signal V2 input from the selection circuit 142 and has the same phase as the first drive signal V1 or the second drive signal V2. A signal (compensation signal Vcomp) is generated. Hereinafter, a case where the first drive signal V1 is selected by the selection circuit 142 will be described.

電圧調整回路144は、例えば、選択回路142で第1駆動信号V1が選択された場合、第1駆動信号V1の電圧(振幅)を調整して補償信号Vcompを生成する。電圧調整回路144は、例えば、第1駆動信号V1を所定の減衰率で減衰させて補償信号Vcompを生成する。補償信号Vcompの大きさ(電圧振幅)は、所望するジャイロセンサー100の性能に応じて適宜設定可能である。補償信号Vcompの大きさ(電圧振幅)は、例えば、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動の振幅が所定の振幅以下(好ましくは振幅がゼロ)になるような大きさに設定される。   For example, when the selection circuit 142 selects the first drive signal V1, the voltage adjustment circuit 144 adjusts the voltage (amplitude) of the first drive signal V1 to generate the compensation signal Vcomp. For example, the voltage adjustment circuit 144 attenuates the first drive signal V1 with a predetermined attenuation rate to generate the compensation signal Vcomp. The magnitude (voltage amplitude) of the compensation signal Vcomp can be appropriately set according to the desired performance of the gyro sensor 100. The magnitude (voltage amplitude) of the compensation signal Vcomp is set to such a magnitude that, for example, the amplitude of the vibration by the quadrature of the detection flap plate 40 is less than or equal to a predetermined amplitude (preferably the amplitude is zero).

電圧調整回路144は、固定検出電極46Aに、グランド電圧Vgndを基準として、補償信号Vcompを印加する。   The voltage adjustment circuit 144 applies the compensation signal Vcomp to the fixed detection electrode 46A using the ground voltage Vgnd as a reference.

補償信号生成回路140Bは、補償信号生成回路140Aと同様に、第1駆動信号V1または第2駆動信号V2と同じ位相の信号(補償信号Vcomp)を生成して、固定検出電極46Bに印加する。補償信号生成回路140Bは、選択回路142と、電圧調整回路144と、を含んで構成されている。補償信号生成回路140Bの構成は、上述した補償信号生成回路140Aの構成と同様でありその説明を省略する。   Similar to the compensation signal generation circuit 140A, the compensation signal generation circuit 140B generates a signal (compensation signal Vcomp) having the same phase as the first drive signal V1 or the second drive signal V2, and applies the signal to the fixed detection electrode 46B. The compensation signal generation circuit 140B includes a selection circuit 142 and a voltage adjustment circuit 144. The configuration of the compensation signal generation circuit 140B is the same as the configuration of the compensation signal generation circuit 140A described above, and a description thereof is omitted.

ここで、固定検出電極46A,46Bに補償信号Vcompが与えられていない場合、検出用フラップ板40はクアドラチャにより振動する(図4参照)。このクアドラチャによる振動の振幅は、コリオリ力による振動の振幅に比べて、非常に大きい(例えば1dps(degree/sec)時の数千倍〜数万倍以上になることもある)。そのため、検出信号に含まれるクアドラチャ信号が大きくなってしまい、検出回路120の初段の増幅回路122で信号が飽和してしまう場合がある。   Here, when the compensation signal Vcomp is not applied to the fixed detection electrodes 46A and 46B, the detection flap plate 40 vibrates due to the quadrature (see FIG. 4). The amplitude of vibration by this quadrature is very large compared to the amplitude of vibration by Coriolis force (for example, it may be several thousand times to several tens of thousands times or more at 1 dps (degree / sec)). For this reason, the quadrature signal included in the detection signal becomes large, and the signal may be saturated in the first stage amplifier circuit 122 of the detection circuit 120.

これに対して、固定検出電極46A,46Bに補償信号Vcompを与えた場合、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動を抑制できる。そのため、検出信号に含まれ
るクアドラチャ信号を小さくすることができ(またはクアドラチャ信号を無くすことができ)、増幅回路122における信号飽和を起こりにくくすることができる。
On the other hand, when the compensation signal Vcomp is given to the fixed detection electrodes 46A and 46B, vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 can be suppressed. Therefore, the quadrature signal included in the detection signal can be reduced (or the quadrature signal can be eliminated), and signal saturation in the amplifier circuit 122 can be made difficult to occur.

なお、固定検出電極46A,46Bに補償信号Vcompを与えた場合、検出信号には固定検出電極46A,46Bに補償信号Vcompを与えたことによる信号が含まれる。しかしながら、補償信号Vcompを与えたことにより検出信号に含まれる信号の大きさは、例えば補償信号Vcompが与えられていない場合に検出信号に含まれるクアドラチャ信号に比べて、極めて小さい。これは、上述したように、共鳴現象を利用することにより補償信号Vcompの大きさ(電圧振幅)を小さくできるためである。したがって、固定検出電極46A,46Bに補償信号Vcompを与えても、増幅回路122の信号飽和は起こりにくい。   When the compensation signal Vcomp is applied to the fixed detection electrodes 46A and 46B, the detection signal includes a signal obtained by applying the compensation signal Vcomp to the fixed detection electrodes 46A and 46B. However, the magnitude of the signal included in the detection signal due to the provision of the compensation signal Vcomp is extremely small compared to, for example, the quadrature signal included in the detection signal when the compensation signal Vcomp is not provided. As described above, this is because the magnitude (voltage amplitude) of the compensation signal Vcomp can be reduced by utilizing the resonance phenomenon. Therefore, even when the compensation signal Vcomp is supplied to the fixed detection electrodes 46A and 46B, the signal saturation of the amplifier circuit 122 hardly occurs.

ジャイロセンサー100は、例えば、以下の特徴を有する。   The gyro sensor 100 has the following features, for example.

ジャイロセンサー100では、補償信号生成回路140A,140Bは、第1駆動信号V1または第2駆動信号V2と同じ位相の補償信号Vcompを生成して固定検出電極46A,46Bに印加する。そのため、ジャイロセンサー100では、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動を抑制できる。したがって、クアドラチャの影響を低減できる。また、ジャイロセンサー100では、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動を抑制するための電極などの部材を追加することなくクアドラチャによる振動を抑制できる。よって、ジャイロセンサー100では、簡易な構成で、クアドラチャの影響を低減できる。   In the gyro sensor 100, the compensation signal generation circuits 140A and 140B generate a compensation signal Vcomp having the same phase as the first drive signal V1 or the second drive signal V2 and apply it to the fixed detection electrodes 46A and 46B. Therefore, the gyro sensor 100 can suppress vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40. Therefore, the influence of quadrature can be reduced. In the gyro sensor 100, vibration due to the quadrature can be suppressed without adding a member such as an electrode for suppressing vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40. Therefore, in the gyro sensor 100, the influence of the quadrature can be reduced with a simple configuration.

検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動には、上述したように、2つの振動パターンある。ジャイロセンサー100では、補償信号生成回路140A,140Bは、駆動回路110から入力された第1駆動信号V1および第2駆動信号V2のうちのいずれかを選択する選択回路142を有する。そのため、ジャイロセンサー100では、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動のパターンに応じて、補償信号生成回路140A,140Bで補償信号Vcompを生成することができる。したがって、検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動がどちらの振動パターンであっても、クアドラチャの影響を低減できる。   As described above, there are two vibration patterns in the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40. In the gyro sensor 100, the compensation signal generation circuits 140A and 140B have a selection circuit 142 that selects one of the first drive signal V1 and the second drive signal V2 input from the drive circuit 110. Therefore, in the gyro sensor 100, the compensation signal Vcomp can be generated by the compensation signal generation circuits 140A and 140B in accordance with the vibration pattern by the quadrature of the detection flap plate 40. Therefore, the influence of the quadrature can be reduced regardless of which vibration pattern is caused by the quadrature of the detection flap plate 40.

ジャイロセンサー100では、補償信号生成回路140A,140Bは、選択回路142から入力された第1駆動信号V1および第2駆動信号V2のうちのいずれかの電圧を調整する電圧調整回路144を有する。そのため、補償信号生成回路140A,140Bでは、入力された第1駆動信号V1または第2駆動信号V2と同じ位相であって、所望の大きさ(電圧振幅)を有する補償信号Vcompを生成することができる。   In the gyro sensor 100, the compensation signal generation circuits 140A and 140B include a voltage adjustment circuit 144 that adjusts one of the first drive signal V1 and the second drive signal V2 input from the selection circuit 142. Therefore, the compensation signal generation circuits 140A and 140B can generate the compensation signal Vcomp having the same phase as the input first drive signal V1 or the second drive signal V2 and having a desired magnitude (voltage amplitude). it can.

ジャイロセンサー100では、振動体34は、固定駆動電極38に第1駆動信号V1が印加され、かつ、固定駆動電極39に第2駆動信号V2が印加されることで、X軸方向に振動し、可動検出電極44は振動体34に接続され角速度に応じてZ軸方向に変位する。そのため、ジャイロセンサー100では、可動検出電極44と固定検出電極46との間の容量変化に基づく電流からY軸まわりの角速度ωyを求めることができる。   In the gyro sensor 100, the vibrating body 34 vibrates in the X-axis direction when the first drive signal V1 is applied to the fixed drive electrode 38 and the second drive signal V2 is applied to the fixed drive electrode 39, The movable detection electrode 44 is connected to the vibrating body 34 and is displaced in the Z-axis direction according to the angular velocity. Therefore, in the gyro sensor 100, the angular velocity ωy about the Y axis can be obtained from the current based on the capacitance change between the movable detection electrode 44 and the fixed detection electrode 46.

ジャイロセンサー100では、可動検出電極44は2つ設けられ、固定検出電極46は2つ設けられている。また、2つの固定検出電極46のうちの一方の固定検出電極46A(第1固定検出部の一例)は、2つの可動検出電極44のうちの一方の第1構造体112aの可動検出電極44に対向して配置されている。また、2つの固定検出電極46のうちの他方の固定検出電極46B(第2固定検出部の一例)は、2つの可動検出電極44のうちの他方の第2構造体112bの可動検出電極44に対向して配置されている。また、第
1構造体112aの可動検出電極44および第2構造体112bの可動検出電極44は、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2に応じて互いに逆位相で振動する。そのため、ジャイロセンサー100では、固定検出電極46Aからの検出信号と固定検出電極46Bからの検出信号とを差動増幅することができるため、コリオリ信号を精度よく検出できる。
In the gyro sensor 100, two movable detection electrodes 44 are provided, and two fixed detection electrodes 46 are provided. One fixed detection electrode 46A (an example of the first fixed detection unit) of the two fixed detection electrodes 46 is connected to the movable detection electrode 44 of the first structure 112a of one of the two movable detection electrodes 44. Opposed to each other. The other fixed detection electrode 46B (an example of the second fixed detection unit) of the two fixed detection electrodes 46 is connected to the movable detection electrode 44 of the other second structure 112b of the two movable detection electrodes 44. Opposed to each other. Further, the movable detection electrode 44 of the first structure 112a and the movable detection electrode 44 of the second structure 112b vibrate in opposite phases according to the first drive signal V1 and the second drive signal V2. Therefore, since the gyro sensor 100 can differentially amplify the detection signal from the fixed detection electrode 46A and the detection signal from the fixed detection electrode 46B, the Coriolis signal can be detected with high accuracy.

ジャイロセンサー100では、2つの補償信号生成回路(補償信号生成回路140Aおよび補償信号生成回路140B)が設けられている。また、補償信号生成回路140A(2つの補償信号生成回路140A,140Bのうちの一方)は、補償信号Vcompを生成して、固定検出電極46Aに印加する。また、補償信号生成回路140B(2つの補償信号生成回路140A,140Bのうちの他方)は、補償信号Vcompを生成して、固定検出電極46Bに印加する。そのため、ジャイロセンサー100では、2つの検出用フラップ板40(可動検出電極44)を備えている場合であっても、簡易な構成で、クアドラチャの影響を低減できる。   In the gyro sensor 100, two compensation signal generation circuits (a compensation signal generation circuit 140A and a compensation signal generation circuit 140B) are provided. The compensation signal generation circuit 140A (one of the two compensation signal generation circuits 140A and 140B) generates the compensation signal Vcomp and applies it to the fixed detection electrode 46A. The compensation signal generation circuit 140B (the other of the two compensation signal generation circuits 140A and 140B) generates the compensation signal Vcomp and applies it to the fixed detection electrode 46B. Therefore, even if the gyro sensor 100 includes two detection flap plates 40 (movable detection electrodes 44), the influence of the quadrature can be reduced with a simple configuration.

なお、上記では、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2が互いに逆位相の正弦波である例について説明したが、第1駆動信号V1および第2駆動信号V2は、互いに逆位相の矩形波であってもよい。この場合、補償信号Vcompは、正弦波であってもよいし、矩形波であってもよい。   In the above description, the example in which the first drive signal V1 and the second drive signal V2 are sine waves having opposite phases is described. However, the first drive signal V1 and the second drive signal V2 are rectangular waves having opposite phases. It may be. In this case, the compensation signal Vcomp may be a sine wave or a rectangular wave.

また、上記では、センサーデバイス1が、Y軸まわりの角速度ωyを検出するジャイロセンサーである例について説明したが、センサーデバイス1がZ軸まわりの角速度を検出するセンサーデバイスであってもよい。Z軸まわりの角速度を検出するセンサーデバイス1では、例えば、振動体34がX軸方向に振動を行っている状態で、センサーデバイス1にZ軸まわりの角速度ωzが加わると、可動検出電極がY軸方向に変位する。このようなセンサーデバイス1を含むジャイロセンサー100において、可動検出電極に対向する固定検出電極に、駆動信号と同じ位相の補償信号Vcompを印加することで、クアドラチャの影響を低減できる。   In the above description, the example in which the sensor device 1 is a gyro sensor that detects the angular velocity ωy around the Y axis has been described. However, the sensor device 1 may be a sensor device that detects the angular velocity around the Z axis. In the sensor device 1 that detects the angular velocity around the Z axis, for example, when the angular velocity ωz around the Z axis is applied to the sensor device 1 in a state where the vibrating body 34 is vibrating in the X axis direction, the movable detection electrode becomes Y Displace in the axial direction. In the gyro sensor 100 including such a sensor device 1, the influence of the quadrature can be reduced by applying the compensation signal Vcomp having the same phase as the drive signal to the fixed detection electrode facing the movable detection electrode.

1.5. ジャイロセンサーの変形例
次に、本実施形態の変形例に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図15は、本実施形態の変形例に係るジャイロセンサー200の機能ブロック図である。以下、本変形例に係るジャイロセンサー200において、上述したジャイロセンサー100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
1.5. Next, a gyro sensor according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a functional block diagram of a gyro sensor 200 according to a modification of the present embodiment. Hereinafter, in the gyro sensor 200 according to this modification, members having the same functions as the constituent members of the gyro sensor 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

上述したジャイロセンサー100では、図14に示すように、補償信号生成回路140A,140Bが選択回路142を含んで構成されていた。これに対して、ジャイロセンサー200では、図15に示すように、補償信号生成回路140A,140Bは選択回路142を含んでいない。   In the gyro sensor 100 described above, the compensation signal generation circuits 140A and 140B are configured to include the selection circuit 142 as shown in FIG. On the other hand, in the gyro sensor 200, the compensation signal generation circuits 140A and 140B do not include the selection circuit 142 as shown in FIG.

本変形例では、センサーデバイス1として、あらかじめ第1構造体112aおよび第2構造体112bの検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動が第1の振動パターンのものを準備する。そのため、補償信号生成回路140Aには、駆動回路110から第2駆動信号V2が入力され、補償信号生成回路140Bには、駆動回路110から第1駆動信号V1が入力される。   In the present modification, the sensor device 1 is prepared in advance so that the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 of the first structure 112a and the second structure 112b has the first vibration pattern. Therefore, the second drive signal V2 is input from the drive circuit 110 to the compensation signal generation circuit 140A, and the first drive signal V1 is input from the drive circuit 110 to the compensation signal generation circuit 140B.

補償信号生成回路140Aでは、電圧調整回路144が入力された第2駆動信号V2の電圧を調整して第2駆動信号V2と同じ位相の補償信号Vcompを生成する。補償信号生成回路140Aは、生成した補償信号Vcompを固定検出電極46Aに印加する。同
様に、補償信号生成回路140Bは、電圧調整回路144において入力された第1駆動信号V1の電圧を調整して第1駆動信号V1と同じ位相の補償信号Vcompを生成する。補償信号生成回路140Bは、生成した補償信号Vcompを固定検出電極46Bに印加する。
In the compensation signal generation circuit 140A, the voltage adjustment circuit 144 adjusts the voltage of the second drive signal V2 input thereto, and generates a compensation signal Vcomp having the same phase as the second drive signal V2. The compensation signal generation circuit 140A applies the generated compensation signal Vcomp to the fixed detection electrode 46A. Similarly, the compensation signal generation circuit 140B adjusts the voltage of the first drive signal V1 input in the voltage adjustment circuit 144 to generate a compensation signal Vcomp having the same phase as the first drive signal V1. The compensation signal generation circuit 140B applies the generated compensation signal Vcomp to the fixed detection electrode 46B.

なお、センサーデバイス1として、あらかじめ第1構造体112aおよび第2構造体112bの検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動が第2の振動パターンのものを準備してもよい。この場合、図示はしないが、補償信号生成回路140Aには第1駆動信号V1が入力され、補償信号生成回路140Bには第2駆動信号V2が入力される。   In addition, as the sensor device 1, you may prepare beforehand that the vibration by the quadrature of the flap plate 40 for a detection of the 1st structure 112a and the 2nd structure 112b is a 2nd vibration pattern. In this case, although not shown, the first drive signal V1 is input to the compensation signal generation circuit 140A, and the second drive signal V2 is input to the compensation signal generation circuit 140B.

また、センサーデバイス1として、第1構造体112aの検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動が第1の振動パターンであり、第2構造体112bの検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動が第2の振動パターンであるものを準備してもよい。また、センサーデバイス1として、第1構造体112aの検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動が第2の振動パターンであり、第2構造体112bの検出用フラップ板40のクアドラチャによる振動が第1の振動パターンであるものを準備してもよい。これらの場合も同様に、補償信号生成回路140A,140Bには、振動パターンに応じた駆動信号V1,V2が入力される。   Further, as the sensor device 1, the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 of the first structure 112a is the first vibration pattern, and the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 of the second structure 112b is the second vibration pattern. You may prepare what is a vibration pattern. Further, as the sensor device 1, the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 of the first structure 112a is the second vibration pattern, and the vibration due to the quadrature of the detection flap plate 40 of the second structure 112b is the first vibration pattern. You may prepare what is a vibration pattern. In these cases as well, the drive signals V1 and V2 corresponding to the vibration pattern are input to the compensation signal generation circuits 140A and 140B.

本変形例に係るジャイロセンサー200では、補償信号生成回路140A,140Bが選択回路142を含んでいないため、より簡易な構成で、クアドラチャの影響を低減できる。   In the gyro sensor 200 according to this modification, since the compensation signal generation circuits 140A and 140B do not include the selection circuit 142, the influence of the quadrature can be reduced with a simpler configuration.

2. 電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について図面を参照しながら説明する。図16は、本実施形態に係る電子機器1000の機能ブロック図である。
2. Next, an electronic device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a functional block diagram of the electronic apparatus 1000 according to the present embodiment.

電子機器1000は、本発明に係るジャイロセンサーを含む。以下では、本発明に係るジャイロセンサーとして、ジャイロセンサー100を含む場合について説明する。   The electronic device 1000 includes a gyro sensor according to the present invention. Below, the case where the gyro sensor 100 is included as a gyro sensor which concerns on this invention is demonstrated.

電子機器1000は、さらに、演算処理装置(CPU)1020、操作部1030、ROM(Read Only Memory)1040、RAM(Random Access Memory)1050、通信部1060、表示部1070を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図16の構成要素(各部)の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。   The electronic device 1000 further includes an arithmetic processing unit (CPU) 1020, an operation unit 1030, a ROM (Read Only Memory) 1040, a RAM (Random Access Memory) 1050, a communication unit 1060, and a display unit 1070. Note that the electronic device of the present embodiment may have a configuration in which some of the components (each unit) in FIG. 16 are omitted or changed, or other components are added.

演算処理装置1020は、ROM1040等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置1020は、ジャイロセンサー100の出力信号や、操作部1030からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部1060を制御する処理、表示部1070に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。   The arithmetic processing unit 1020 performs various types of calculation processing and control processing in accordance with programs stored in the ROM 1040 or the like. Specifically, the arithmetic processing device 1020 performs various processes according to the output signal of the gyro sensor 100 and the operation signal from the operation unit 1030, the process of controlling the communication unit 1060 to perform data communication with the external device, A process of transmitting a display signal for displaying various information on the display unit 1070 is performed.

操作部1030は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置1020に出力する。   The operation unit 1030 is an input device including operation keys, button switches, and the like, and outputs an operation signal corresponding to an operation by the user to the arithmetic processing device 1020.

ROM1040は、演算処理装置1020が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。   The ROM 1040 stores programs, data, and the like for the arithmetic processing unit 1020 to perform various calculation processes and control processes.

RAM1050は、演算処理装置1020の作業領域として用いられ、ROM1040から読み出されたプログラムやデータ、ジャイロセンサー100から入力されたデータ、
操作部1030から入力されたデータ、演算処理装置1020が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
The RAM 1050 is used as a work area of the arithmetic processing unit 1020, and programs and data read from the ROM 1040, data input from the gyro sensor 100,
Data input from the operation unit 1030, calculation results executed by the arithmetic processing unit 1020 according to various programs, and the like are temporarily stored.

通信部1060は、演算処理装置1020と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。   The communication unit 1060 performs various controls for establishing data communication between the arithmetic processing device 1020 and an external device.

表示部1070は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される表示装置であり、演算処理装置1020から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部1070には操作部1030として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。   The display unit 1070 is a display device configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays various types of information based on a display signal input from the arithmetic processing device 1020. The display unit 1070 may be provided with a touch panel that functions as the operation unit 1030.

このような電子機器1000としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター(例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター)、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、デジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置(例えば、インクジェットプリンター)、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、PDR(歩行者位置方位計測)等が挙げられる。   Various electronic devices can be considered as such an electronic device 1000, for example, personal computers (for example, mobile personal computers, laptop personal computers, tablet personal computers), mobile terminals such as smartphones and mobile phones, Digital still cameras, inkjet discharge devices (for example, inkjet printers), storage area network devices such as routers and switches, local area network devices, mobile terminal base station devices, televisions, video cameras, video recorders, car navigation devices, Real-time clock device, pager, electronic organizer (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, game controller, word processor Workstations, videophones, crime prevention TV monitors, electronic binoculars, POS terminals, medical equipment (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, electronic endoscopes), fish detectors, various types Measurement equipment, instruments (for example, vehicle, aircraft, ship instruments), flight simulator, head mounted display, motion trace, motion tracking, motion controller, PDR (pedestrian position measurement), and the like.

図17は、電子機器1000の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。電子機器1000であるスマートフォンは、操作部1030としてボタンを、表示部1070としてLCDを備えている。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the appearance of a smartphone that is an example of the electronic apparatus 1000. A smartphone that is the electronic apparatus 1000 includes a button as the operation unit 1030 and an LCD as the display unit 1070.

図18は、電子機器1000の一例である腕装着型の携帯機器(ウェアラブル機器)の外観の一例を示す図である。電子機器1000であるウェアラブル機器は、表示部1070としてLCDを備えている。表示部1070には操作部1030として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of an appearance of an arm-mounted portable device (wearable device) that is an example of the electronic device 1000. The wearable device that is the electronic device 1000 includes an LCD as the display unit 1070. The display unit 1070 may be provided with a touch panel that functions as the operation unit 1030.

また、電子機器1000である携帯機器は、例えば、GPS受信機(GPS:Global Positioning System)等の位置センサーを備え、ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測することができる。   In addition, the mobile device that is the electronic device 1000 includes a position sensor such as a GPS receiver (GPS), and can measure the movement distance and movement locus of the user.

3. 移動体
次に、本実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。図19は、本実施形態に係る移動体1100として、自動車を模式的に示す上面図である。
3. Next, the moving body according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 19 is a top view schematically showing an automobile as the moving body 1100 according to the present embodiment.

本実施形態に係る移動体は、本発明に係るジャイロセンサーを含む。以下では、本発明に係るジャイロセンサーとして、ジャイロセンサー100を含む移動体について説明する。   The moving body according to the present embodiment includes the gyro sensor according to the present invention. Below, the mobile body containing the gyro sensor 100 is demonstrated as a gyro sensor which concerns on this invention.

本実施形態に係る移動体1100は、さらに、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー1120、コントローラー1130、コントローラー1140、バッテリー1150およびバックアップ用バッ
テリー1160を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体1100は、図12に示される構成要素(各部)の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
The mobile body 1100 according to the present embodiment further includes a controller 1120 that performs various controls such as an engine system, a brake system, and a keyless entry system, a controller 1130, a controller 1140, a battery 1150, and a backup battery 1160. Yes. Note that the mobile body 1100 according to the present embodiment may be configured such that some of the components (each unit) illustrated in FIG. 12 are omitted or changed, or other components are added.

このような移動体1100としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車(電気自動車も含む)、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。   As such a moving body 1100, various moving bodies are conceivable, and examples thereof include automobiles (including electric automobiles), airplanes such as jets and helicopters, ships, rockets, and artificial satellites.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.

一例として、本実施形態では、検出用フラップ板は梁部42により片持ち支持されているが、これ以外に、検出用フラップ板40が例えば4箇所にて弾性体で振動体34に支持され、検出用フラップ板40の主面がX−Y面に沿った状態でZ軸方向に変位可能な形態であってもよい。   As an example, in the present embodiment, the detection flap plate is cantilevered by the beam portion 42, but in addition to this, the detection flap plate 40 is supported by the vibrating body 34 with an elastic body, for example, at four locations, The main surface of the detection flap plate 40 may be configured to be displaced in the Z-axis direction in a state along the XY plane.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1…センサーデバイス、2…キャビティー、10…基板、12…第1面、14…第2面、16…凹部、17…底面、18…ポスト部、20…蓋体、30…固定部、32…駆動バネ部、33…梁部、34…振動体、36…可動駆動電極、38…固定駆動電極、39…固定駆動電極、40…検出用フラップ板、41…回転軸部、42…梁部、44…可動検出電極、46…固定検出電極、46A…固定検出電極、46B…固定検出電極、100…ジャイロセンサー、102…機能素子、110…駆動回路、112…構造体、112a…第1構造体、112b…第2構造体、120…検出回路、122…増幅回路、124…同期検波回路、126…フィルター回路、128…増幅回路、130…バイアス電圧印加部、140A…補償信号生成回路、140B…補償信号生成回路、142…選択回路、144…電圧調整回路、200…ジャイロセンサー、1000…電子機器、1020…演算処理装置、1030…操作部、1040…ROM、1050…RAM、1060…通信部、1070…表示部、1100…移動体、1120…コントローラー、1130…コントローラー、1140…コントローラー、1150…バッテリー、1160…バックアップ用バッテリー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor device, 2 ... Cavity, 10 ... Board | substrate, 12 ... 1st surface, 14 ... 2nd surface, 16 ... Recessed part, 17 ... Bottom surface, 18 ... Post part, 20 ... Lid body, 30 ... Fixing part, 32 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Drive spring part, 33 ... Beam part, 34 ... Vibrating body, 36 ... Movable drive electrode, 38 ... Fixed drive electrode, 39 ... Fixed drive electrode, 40 ... Detection flap board, 41 ... Rotating shaft part, 42 ... Beam part , 44, movable detection electrode, 46, fixed detection electrode, 46 A, fixed detection electrode, 46 B, fixed detection electrode, 100, gyro sensor, 102, functional element, 110, drive circuit, 112, structure, 112 a, first structure 112b ... second structure 120 ... detection circuit 122 ... amplification circuit 124 ... synchronous detection circuit 126 ... filter circuit 128 ... amplification circuit 130 ... bias voltage application unit 140A ... compensation signal generation circuit 1 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0B ... Compensation signal generation circuit 142 ... Selection circuit 144 ... Voltage adjustment circuit 200 ... Gyro sensor 1000 ... Electronic device 1020 ... Arithmetic processing unit 1030 ... Operation part 1040 ... ROM 1050 ... RAM 1060 ... Communication Part, 1070 ... display part, 1100 ... moving body, 1120 ... controller, 1130 ... controller, 1140 ... controller, 1150 ... battery, 1160 ... battery for backup

Claims (8)

第1駆動信号および前記第1駆動信号とは位相が180度異なる第2駆動信号を生成する第1信号生成部と、
前記第1駆動信号および前記第2駆動信号に応じて振動し、角速度に応じて変位する可動検出部と、
前記可動検出部に対向して配置されている固定検出部と、
前記第1駆動信号または前記第2駆動信号と同じ位相の信号を生成して前記固定検出部に印加する第2信号生成部と、
を含む、ジャイロセンサー。
A first signal generation unit that generates a first drive signal and a second drive signal that is 180 degrees out of phase with the first drive signal;
A movable detector that vibrates in accordance with the first drive signal and the second drive signal and is displaced in accordance with an angular velocity;
A fixed detector disposed opposite to the movable detector;
A second signal generation unit that generates a signal having the same phase as the first drive signal or the second drive signal and applies the signal to the fixed detection unit;
Including gyro sensor.
請求項1において、
前記第2信号生成部は、前記第1信号生成部から入力された前記第1駆動信号および前記第2駆動信号のうちのいずれかを選択する選択部を有する、ジャイロセンサー。
In claim 1,
The gyro sensor, wherein the second signal generation unit includes a selection unit that selects one of the first drive signal and the second drive signal input from the first signal generation unit.
請求項1または2において、
前記第2信号生成部は、
入力された前記第1駆動信号および前記第2駆動信号のうちのいずれかの電圧を調整する電圧調整部を有する、ジャイロセンサー。
In claim 1 or 2,
The second signal generator is
A gyro sensor having a voltage adjusting unit that adjusts a voltage of any one of the input first driving signal and the second driving signal.
請求項1ないし3のいずれか1項において、
基板と、
前記基板に固定された第1固定駆動電極および第2固定駆動電極と、
前記第1固定駆動電極と前記第2固定駆動電極との間に配置されている可動駆動電極と、
前記可動駆動電極が接続されている振動体と、
を含み、
前記振動体は、前記第1固定駆動電極に前記第1駆動信号が印加され、かつ、前記第2固定駆動電極に前記第2駆動信号が印加されることで振動し、
前記可動検出部は、前記振動体に接続されている、ジャイロセンサー。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
A substrate,
A first fixed drive electrode and a second fixed drive electrode fixed to the substrate;
A movable drive electrode disposed between the first fixed drive electrode and the second fixed drive electrode;
A vibrating body to which the movable drive electrode is connected;
Including
The vibrating body vibrates when the first driving signal is applied to the first fixed driving electrode and the second driving signal is applied to the second fixed driving electrode,
The movable detection unit is a gyro sensor connected to the vibrating body.
請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記可動検出部は、2つ設けられ、
前記固定検出部は、2つ設けられ、
2つの前記固定検出部のうちの一方の第1固定検出部は、2つの前記可動検出部のうちの一方の第1可動検出部に対向して配置され、
2つの前記固定検出部のうちの他方の第2固定検出部は、2つの前記可動検出部のうちの他方の第2可動検出部に対向して配置され、
前記第1可動検出部および前記第2可動検出部は、前記第1駆動信号および前記第2駆動信号に応じて互いに逆位相で振動する、ジャイロセンサー。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
Two movable detectors are provided,
Two fixed detection units are provided,
One first fixed detection part of the two fixed detection parts is arranged to face one first movable detection part of the two movable detection parts,
The other second fixed detector of the two fixed detectors is disposed opposite to the other second movable detector of the two movable detectors,
The gyro sensor in which the first movable detection unit and the second movable detection unit vibrate in mutually opposite phases according to the first drive signal and the second drive signal.
請求項5において、
前記第2信号生成部は、2つ設けられ、
2つの前記第2信号生成部のうちの一方は、前記第1駆動信号または前記第2駆動信号と同じ位相の信号を生成して前記第1固定検出部に印加し、
2つの前記第2信号生成部のうちの他方は、前記第1駆動信号または前記第2駆動信号と同じ位相の信号を生成して前記第2固定検出部に印加する、ジャイロセンサー。
In claim 5,
Two second signal generation units are provided,
One of the two second signal generation units generates a signal having the same phase as the first drive signal or the second drive signal and applies the signal to the first fixed detection unit,
The other of the two second signal generation units generates a signal having the same phase as the first drive signal or the second drive signal and applies the signal to the second fixed detection unit.
請求項1ないし6のいずれか1項に記載のジャイロセンサーを含む、電子機器。   An electronic apparatus comprising the gyro sensor according to claim 1. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のジャイロセンサーを含む、移動体。   A moving body comprising the gyro sensor according to claim 1.
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